江苏省淮安市盱眙县马坝高级中学2023-2024学年物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

江苏省淮安市盱眙县马坝高级中学2023-2024学年物理高二第一学期期末综合测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图，接通电键K的瞬间，用丝线悬挂于一点、可自由转动的通电直导线AB将（）A.A端向上，B端向下，悬线张力不变B.A端向下，B端向上，悬线张力不变C.A端向纸外，B端向纸内，悬线张力变小D.A端向纸内，B端向纸外，悬线张力变大2、两轮用皮带传动，皮带不打滑，如图所示．轮上A、B、C三点所在处半径分别为、、，，且，则这三点的线速度、、关系正确的是（  ）A.B.C.D.3、有一通电金属导线在赤道上方，东西向水平放置，电流方向向西，它受到地磁场的作用力方向为（）A.向东 B.向西C.向上 D.向下4、如图所示，电荷量为-q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，垂线上的a、b两点关于薄板对称，到薄板的距离都是d．若图中a点的电场强度为零，则b点的电场强度大小和方向分别为（静电力常数k）A.kq/d2，垂直薄板向左B.8kq/9d2，垂直薄板向右C.kq/9d2，垂直薄板向左D.10kq/9d2，垂直薄板向右5、根据所学知识判断图中正确的是()A.B.C.D.6、如图所示，A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是（）A.B、C的角速度相等，且小于A的角速度B.B、C的线速度大小相等，且大于A的线速度C.B、C的向心加速度相等，且大于A的向心加速度D.B、C的周期相等，且小于A的周期二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、静电场在x轴上场强E随的变化关系如图所示，x轴正方向为场强的正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，那么点电荷A.由x1运动到x3的过程中电势能增大B.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小C.由x1运动到x4的过程中电势能先增大后减小D.在x2和x4处电势相等8、下列关于静电场的说法正确的是()A.在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点B.正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动C.场强零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零D.初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动9、如图所示，两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间有一质量为m、带电荷量为q的微粒静止不动，下列叙述中正确的是A.微粒带的是正电B.两极板的电压等于C.断开开关S，微粒将向下做加速运动D.保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动10、如图所示，三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置，分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动，P、M、N分别为轨道的最低点，如图所示，则下列有关判断正确的是（三个小球都能到达最低点）()A.小球第一次到达轨道最低点的速度关系vp＝vM>vNB.小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力关系FP＝FM>FNC.小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系tP<tM<tND.三个小球都能回到原来的出发点位置三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。（1）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；⑤先________，再放开________，让其带动纸带一起运动；中间与滑块2相撞并粘在一起运动；⑥取下纸带，重复步骤④⑤，选出理想的纸带如图（b）所示；⑦测得滑块1的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量205g（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s（保留三位有效数字）（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是________12．（12分）利用所学物理知识解答下列问题：(1)在做“用单摆测定重力加速度”实验中，某同学甲用毫米刻度尺测得摆线长L0=935.8mm；用游标卡尺测得摆球的直径如下图所示,则摆球直径d=__________mm．用秒表测得单摆完成n=40次全振动的时间如下图所示,则秒表的示数t=___________s；若用给出的各物理量符号(L0、d、n、t)表示当地的重力加速度g，则计算g的表达式为g=_________________(2)实验中同学甲发现测得的g值偏大，可能的原因是_________________A.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了B.将悬点到小球上端的悬线的长度当作摆长C.开始计时时，秒表过迟按下D.实验中误将40次全振动计为39次四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度14．（16分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】根据安培定则，判断出电磁铁左边为N极，右边为S极．由于导线左右两部分处在的磁场方向不同，可采用电流元法，即将直导线分为左右两部分处理，根据左手定则，判断出图示位置导线左部所受安培力向纸里，右部向纸外；又取特殊位置：导线转过90°时进行研究，则导线受安培力向下．则导线在安培力作用下，A端向纸内，B端向纸外，悬线张力变大．故选D.【点睛】此题是安培定则及左手定则的应用问题；判断安培力作用下导体运动的方向，是磁场中的基本题型，这类问题往往是安培定则和左手定则综合应用，并采用电流法、特殊位置法、等效法、推论法等，此题除了选择图中位置外还要选择转过90°角位置进行研究.2、B【解析】AB在同一皮带上线速度相等，即vA=vBAC同轴转动，角速度相等，线速度与半径成正比，故vA＞vC故选B。3、D【解析】因为赤道上空的地磁场由南向北，所以方向向东的电流受到地磁场的作用力的方向是向上的，选项C正确4、D【解析】求解本题的关键是明确点电荷场强的公式及合场强为零的含义，及其带点薄板产生场强的特点【详解】因为a点的合场强为零，根据场强叠加原理可知，带电薄板与点电荷-q在a点的场强大小相等，方向相反，故带电薄板在a点的场强大小为，方向垂直薄板向左；根据薄板电场的对称性可知，薄板在b点处的场强大小也为，方向垂直薄板向右；点电荷在b点处的场强大小为：，方向垂直薄板向右；故b点处合场强为，方向垂直薄板向右故本题选D【点睛】熟记点电荷的场强公式，理解合场强为零的含义，掌握带点薄板产生场强的特点5、A【解析】根据左手定则判断，电流受力方向向下，故A正确，正电荷受力方向与场强发方向相同，沿切线方向，故C错误．由左手定则可知，正电荷受洛伦兹力竖直向上，则B错误；根据右手螺旋定则，D图中螺线管上方的磁感线从左向右，则N极指向右方，则D错误；6、A【解析】A．根据万有引力提供向心力得到所以轨道越大，角速度越小，B、C的角速度相等，且小于A的角速度，A正确；B．根据万有引力提供向心力得到所以轨道越大，线速度越小，B、C的线速度大小相等，且小于A的线速度，B错误；C．根据万有引力提供向心力得到轨道越大，向心加速度越小，B、C的向心加速度相等，且小于A的向心加速度，C错误；D．根据周期公式，结合选项A分析得到，B、C的周期相等，且大于A的周期，D错误；故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AB【解析】ACD．由x1运动到x4的过程中，电场力一直做负功，电势能一直增大，所以A正确，CD错误；B．根据图像，由x1运动到x4的过程中场强大小先增大后减小，电场力先增大后减小，B正确；故选AB。8、AC【解析】在单个点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点，A正确；正电荷只在电场力作用下，可能沿着电场线运动，也可能逆电场线运动，所以不一定从高电势向低电势运动，B错误；等势体内部场强处处为零，电势不一定为零；电势具有相对性，规定哪点电势为零都可以，但场强不一定为零，C正确；当电场线是曲线时，初速为零的正电荷在电场力作用下不一定沿电场线运动，D错误9、BD【解析】A．由题，带电荷量为q的微粒静止不动，所受的电场力与重力平衡，则微粒受到向上的电场力，而平行板电容器板间的场强方向竖直向下，则微粒带负电，故A错误；B．由平衡条件得：得电源的电动势为：，故B正确；C．断开开关S，电容器所带电量不变，根据公式、和可得，得场强E不变，微粒所受的电场力不变，则微粒仍静止不动，故C错误；D．保持开关S闭合，极板间的电压U不变，当把电容器两极板距离增大，根据，则电场强度减小，那么电场力减小，因此微粒将向下做加速运动，故D正确；10、AD【解析】分析物体受力情况及各力做功情况，由动能定理可求得小球到达最低点时的速度；由球的运动可知球滑到最低点时的速度变化；由洛仑兹力公式可知大小关系；由向心加速度公式可知向心加速度的大小关系【详解】在第二图中，因为洛仑兹力总是垂直于速度方向，故洛仑兹力不做功；球下落时只有重力做功，故第一、二图两次机械能均守恒，故两次球到最低点的速度相等，mgR=mv2，第三图中，小球下滑的过程中电场力做负功，重力做正功，所以小球在最低点的速度小于前两个图中的速度，故A正确；小球在最低点时，第一图中重力和支持力提供向心力，而第二图中是重力、支持力和洛伦兹力提供向心力，所以小球受到的支持力大小不相等，对轨道的压力也不相等．故B错误；第一图和第二图比较可得，小球下滑的速度相等，故tP=tM．故C错误；第一、二两图中，洛伦兹力不做功，只有重力做功，动能和重力势能之间转换，故小球在右端都能到达高度相同；轨道是光滑的，重力做功存在重力势能与动能之间的转化，电场力做功存在动能与电势能之间的转化，除此之外没有其他能量的损失，故三球均能回到原来的出发点，D正确；故选AD【点睛】利用功能关系是解决物理问题的常用方法，在解题时应明确洛仑兹力永不做功．丙图中在电场中的小球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小，影响小球在右端到达的高度三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.接通打点计时器的电源②.放开滑块③.0.620④.0.618⑤.纸带与打点计时器限位孔有摩擦【解析】（1）[1][2]根据打点计时器使用可知，接通打点计时器的电源，后放开滑块；（2）[3]放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得，碰撞前滑块1的动量为滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620kg•m/s；[3]碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为（3）[4]结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用。12、①.11.1；②.97.5；③.④.C【解析】（1）游标卡尺和秒表的读数：先读主尺（只读整数），再加上游标尺（格数乘以分度分之一，格数找对齐的一个不估读）；秒表读数等于大盘刻度读数加上小盘刻度读数；（2）根据单摆周期公式列式分析即可【详解】（1）游标卡尺主尺：11mm；游标尺对齐格数：1个格，读数为：1×0.1mm=0.1mm，所以直径为：11mm+0.1mm=11.1mm；秒表读数：秒表的小盘读数90s，大盘读数7.5s，故时间为97.5s；根据，其中的T=t/n，解得：（2）摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，故相对与原来的单摆，周期测量值偏大，故加速度测量值偏小，故A错误；将悬点到小球上端的悬线的长度当作摆长，摆长的测量值偏小，则加速度测量值偏小，B错误；开始计时时，秒表过迟按下，则周期测